一種利用汽車尾氣及太陽能發(fā)電裝置的演示教具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種利用汽車尾氣發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種汽車尾氣及太陽能發(fā)電裝置的演示教具。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著能源消耗、環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重，人們對節(jié)能環(huán)保也更加重視。汽車作為逐漸普及的交通工具其尾氣殘余熱量浪費的大量能源引起人們的重視。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，若將汽車燃油消耗總能設(shè)計為100 %，則只有約30%用于實際驅(qū)動汽車，剩余約70 %的能量被以各種形式浪費，若對這部分廢棄的熱量加以回收發(fā)電，則會大幅提高內(nèi)燃機的燃料利用效率，有效降低汽車燃油消耗，減少對環(huán)境的污染，帶來良好的社會效益和可觀的經(jīng)濟效益。利用溫差發(fā)電可有效的利用汽車尾氣所攜帶的熱量，溫差發(fā)電是利用塞貝克效應(yīng)將熱能直接轉(zhuǎn)換為電能。由于受熱電轉(zhuǎn)換效率低的制約和成本高的限制，溫差發(fā)電技術(shù)長期以來主要應(yīng)用在航天和軍事等尖端領(lǐng)域，隨著高性能熱電材料的出現(xiàn)，溫差發(fā)電技術(shù)在工業(yè)和民用產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。
[0003]同時，汽車頂部安裝太陽能發(fā)電模塊，可有效利用太陽能為汽車電氣負載供電或為蓄電池充電。當(dāng)汽車在烈日下停車熄火時，可以完全依靠太陽能電池發(fā)電來驅(qū)動風(fēng)機將車廂內(nèi)高溫導(dǎo)出，驅(qū)除車內(nèi)熱氣而不消耗燃料。汽車在正常使用過程中，太陽能電池發(fā)出的電能也可以直接儲存在蓄電池中，以供汽車對電能的需求，其不需要消耗燃油等能源，可以很好的節(jié)約能源，提高對資源的利用，環(huán)保節(jié)能。
[0004]由于現(xiàn)有的技術(shù)中，未存在汽車中同時利用溫差發(fā)電和太陽能發(fā)電，以使得汽車綜合利用能源，節(jié)約能源，因此，亟需研發(fā)一種新的同時利用汽車尾氣及太陽能發(fā)電裝置的演示教具，為進步研發(fā)應(yīng)用到汽車上的裝置具有實際意義。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是提供利用汽車尾氣及太陽能發(fā)電裝置的演示教具，其具有同時利用汽車尾氣和太陽能發(fā)電，尾氣熱量利用率高，環(huán)保、節(jié)約能源的優(yōu)點。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型利用汽車尾氣及太陽能發(fā)電裝置的演示教具，其包括:溫差發(fā)電模塊、電源控制系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、蓄電池以及太陽能發(fā)電模塊；
[0007]其中，所述溫差發(fā)電模塊分別與水冷系統(tǒng)連接；
[0008]所述溫差發(fā)電模塊通過電源控制系統(tǒng)與蓄電池電連接；
[0009]所述太陽能發(fā)電模塊通過電源控制系統(tǒng)與所述蓄電池連接。
[0010]所述溫差發(fā)電模塊包括鋁制導(dǎo)熱板、溫差發(fā)電片，所述鋁制導(dǎo)熱板吸收汽車尾氣的熱量通過溫差發(fā)電片后經(jīng)所述水冷系統(tǒng)被水將熱量帶走，溫差發(fā)電片發(fā)的電通過電源控制系統(tǒng)充入蓄電池或供車載用電器使用。
[0011]所述的水冷系統(tǒng)包括冷卻板、水泵以及冷卻水箱，所述冷卻板與所述溫差發(fā)電模塊的冷端固定連接，所述冷卻板分別與所述水泵、所述冷卻水箱聯(lián)通。
[0012]還包括穩(wěn)壓充電控制系統(tǒng)，所述溫差發(fā)電模塊，所述太陽能發(fā)電模塊均通過所述穩(wěn)壓充電控制系統(tǒng)與所述蓄電池電連接。
[0013]所述穩(wěn)壓充電控制系統(tǒng)由PLC、觸摸屏及檢測電路及控制開關(guān)組成。
[0014]還包括檢測和保護電路，所述檢測和保護電路用于實時檢測電壓、電流及溫度。
[0015]本實用新型利用汽車尾氣及太陽能發(fā)電裝置的演示教具與現(xiàn)有技術(shù)比較，有以下有益效果:
[0016]本實用新型可以根據(jù)蓄電池電量，協(xié)調(diào)實用溫差發(fā)電模塊或太陽能發(fā)電模塊以及車載交流發(fā)電機，以減少發(fā)動機曲軸連接發(fā)電機發(fā)電所需的功，從而減輕發(fā)動機的轉(zhuǎn)動負荷，提高燃料利用率，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的利用汽車尾氣及太陽能發(fā)電裝置的演示教具的發(fā)電原理圖；
[0018]圖2為本實用新型的穩(wěn)壓充電控制系統(tǒng)的原理圖；
[0019]圖3為本實用新型的電量儀表的布置示意圖。
【具體實施方式】
[0020]請配合參閱圖1所示，本實用新型利用汽車尾氣及太陽能發(fā)電裝置的演示教具，其包括:溫差發(fā)電模塊、電源控制系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、蓄電池以及太陽能發(fā)電模塊；其中，溫差發(fā)電模塊分別與水冷系統(tǒng)連接；溫差發(fā)電模塊通過電源控制系統(tǒng)與蓄電池電連接；太陽能發(fā)電模塊通過電源控制系統(tǒng)與蓄電池連接。
[0021]其中，水冷系統(tǒng)包括冷卻板、水泵以及冷卻水箱，冷卻板與溫差發(fā)電模塊的冷端固定連接，冷卻板分別與水泵、冷卻水箱聯(lián)通。水泵帶動冷卻水的循環(huán)流動來降低溫差發(fā)電組件冷端溫度，這樣便可形成穩(wěn)定的冷端溫度，即使是汽車停車不熄火也能使發(fā)電器恒定輸出，有利于提尚廢熱利用效率，提尚發(fā)電系統(tǒng)輸出功率。
[0022]溫差發(fā)電模塊包括鋁制導(dǎo)熱板、溫差發(fā)電片，鋁制導(dǎo)熱板吸收汽車尾氣的熱量通過溫差發(fā)電片后經(jīng)水冷系統(tǒng)被水將熱量帶走，溫差發(fā)電片發(fā)的電通過電源控制系統(tǒng)充入蓄電池。鋁制導(dǎo)熱板將熱源的廢熱傳導(dǎo)給發(fā)電機熱電模塊的熱端用以發(fā)電。冷卻水從發(fā)電機下方進水口處流入發(fā)電機，將流過溫差發(fā)電模塊的冷端將熱量帶走，然后從上方的出水口處流出。
[0023]本實用新型中溫差發(fā)電模塊的熱端采用6mm鋁制導(dǎo)熱板，12片溫差發(fā)電片F(xiàn)40550 ;溫度發(fā)電片外型尺寸:40*40*4mm(已做全密封處理)最大耐溫:200度。最大發(fā)電電壓:7.62V(溫差為120攝氏度時)，溫差發(fā)電片上下涂耐高溫導(dǎo)熱硅膠SG 7650，耐溫400°C。溫差發(fā)電片上邊是冷卻板，鋁制導(dǎo)熱板底部打入沉孔螺母，與上邊的卡扣一起將冷卻板和溫差發(fā)電片固定好。冷卻板上固定有高溫探頭，實時監(jiān)測鋁制導(dǎo)熱板的溫度。當(dāng)熱端溫度超過溫差發(fā)電片的上限時，控制系統(tǒng)立即停止加熱裝置工作，并報警。
[0024]具體的講，發(fā)動機排出的高溫廢氣首先送到溫差發(fā)電模塊中，熱量由溫差發(fā)電模塊的熱端傳送到溫差發(fā)電模塊的冷端，經(jīng)過溫差發(fā)電模塊的高溫廢氣體成為低濕尾氣，最終通過尾氣排放進入空氣中，其具有較低的溫度。而溫差發(fā)電模塊的冷端通過冷卻板、水泵、管道與冷卻水箱相聯(lián)通，這樣在溫差發(fā)電片的熱端和冷端產(chǎn)生溫差驅(qū)動溫差發(fā)電模塊產(chǎn)生電能，溫差發(fā)電模塊產(chǎn)生的電能經(jīng)過電源控制系統(tǒng)充入蓄電池或者供給車載電器使用。同時車頂